24、切削速度和刀具材料对C355铝合金扩孔质量的影响研究

切削速度和刀具材料对C355铝合金扩孔质量的影响研究

1. 实验背景与目的

在汽车涡轮增压器系统的压缩机叶轮制造中，常使用C355铝合金。本次研究旨在评估切削速度和刀具材料对预钻盲孔扩孔后孔质量和完整性的影响。

2. 实验工作

2.1 工件材料、刀具和实验设置

• 工件材料 ：采用铸造并经过热处理（固溶处理、热水淬火、空冷后人工时效）的C355铝合金，其名义化学成分（重量百分比）为93.5% Al、4.7% Si、1.2% Cu、0.5% Mg和0.1% Mn。热处理后合金的机械性能如下表所示：
  | 属性 | 值 |
  | — | — |
  | 硬度（HK） | 154 |
  | 极限抗拉强度（MPa） | 346.3 |
  | 屈服强度（MPa，0.2%） | 271.7 |
  | 弹性模量（GPa） | 65.31 |
  | 断裂伸长率（%） | 6.5 |

• 刀具 ：评估了未涂层和化学气相沉积（CVD）金刚石涂层的整体硬质合金（K10，10% Co粘结剂）铰刀，以及两种不同等级的钎焊聚晶金刚石（PCD）铰刀，分别是细晶粒（CTB002；晶粒尺寸2 µm）和多模态（CTM302；晶粒尺寸2 - 30 µm）。所有铰刀直径均为5.08 mm，有0.5 × 45°的倒角和内冷孔。硬质合金刀具为6刃，钎焊PCD铰刀只有2个切削刃。

• 实验设置 ：所有测试在Matsuura FX - 5高速CNC立